8. Introdução ao metabolismo

Prévia do material em texto

23/10/2017
1
Introdução 
ao 
Metabolismo
Os organismos dependem do meio ambiente para obter 
energia e moléculas precursoras.
Por que os organismos vivos precisam de Energia?
Qualquer organismo vivo possui um sistema estável de 
reações químicas e de processos físico-químicos 
afastados do equilíbrio.
Como os organismos vivos obtêm Energia ?
1. Fototróficos – obtêm energia de que necessitam da
luz solar;
2. Quimiotróficos – obtêm energia oxidando
compostos encontrados no meio ambiente;
2.1 Quimiolitotróficos – certos microrganismos
que oxidam compostos inorgânicos.
2.2 Quimiorganotróficos – a maioria dos
microrganismos e todos os animais que necessitam
oxidar substâncias orgânicas.
Metabolismo – É o processo global pelo qual os
sistemas vivos adquirem e utilizam energia que
necessitam para realizar várias funções
Fases: 1. CATABOLISMO (Degradação) –
Degradação dos alimentos ingeridos ou de combustíveis
armazenados. Transformam moléculas grandes em
moléculas menores.
2. ANABOLISMO (Síntese) –
Biomoléculas são sintetizadas a partir de compostos mais
simples.
Ambos ocorrem simultaneamente nas células e a
velocidade de cada um é regulada independentemente.
Devlin, 2003
Muitos processos catabólicos são de natureza oxidativa
Muitos processos anabólicos são de natureza redutora
Carboidratos 
Lipídios 
Proteínas
Macronutrientes Unidades constituintes 
Glicose 
Ácidos graxos 
Aminoácidos 
Componentes mais importantes da dieta:
 Os mamíferos não produzem proteínas a partir 
de carboidratos ou lipídios;
 Para sintetizar uma proteína há necessidade de 
todos os 20 aminoácidos
23/10/2017
2
As vias em rosa são Irreversíveis
Mapa simplificado do metabolismo dos carboidratos, lipídios e proteínas
Marzzoco
Macronutriente É possível?
Proteína glicose sim
Proteína ácido graxo sim
Glicose ácido graxo sim
Glicose proteína não
Ácido graxo glicose
Ácido graxo Proteína
não
não
Quais as conversões possíveis?
Importância alimentar das proteínas
 Das proteínas podem ser obtidos os outros 2
macronutrientes;
 As células e os organismos têm reservas de
carboidratos e lipídios, mas não de proteínas.
Macronutriente Pode originar
Proteínas
Carboidratos
Lipídios
Carboidratos, ácidos graxos
Ácidos graxos
Resumo geral das interconversões As substâncias oxidáveis utilizadas pelos seres
humanos estão nos alimentos, sob a forma de
carboidratos, lipídeos e proteínas
Para que a energia derivada da oxidação dos
alimentos possa ser aproveitada pelas células, ela
deve estar sob a forma de ATP.
Carboidratos, 
Lipídeos e 
Proteínas
H+ + e- Coenzimas (oxidadas)
Coenzimas (reduzidas)
CO2
ATP + H2O
O2 +ADP + Pi
ATP – Adenosina Trifosfato
Ligações fosfato de 
alta energia
Adenina
Ribose
ATP Consiste em uma molécula de adenosina (adenina + ribose) 
à qual estão ligados três grupos fosfatos. 
ADP Se um fosfato for removido. 
AMP Se dois fosfatos forem removidos.
Carboidratos, Lipídeos e Proteínas
 A energia pode ser derivada da oxidação de
carboidratos, lipídios e proteínas
 A proporção de cada combustível utilizado como fonte
de energia depende do tecido, do estado dietético e
hormonal do organismo:
1. Eritrócitos maduros e cérebro adulto no estado
alimentado utilizam apenas carboidratos como fonte de
energia.
2. Fígado de um diabético ou de um indivíduo em jejum
metaboliza primeiro lipídios.
23/10/2017
3
O Fígado e o pâncreas estão envolvidos nas
funções de biossíntese e secreção;
O músculo cardíaco e esquelético envolve a
conversão de energia metabólica em energia mecânica
A quebra 
oxidativa de 
alimentos
Libera energia livre
Poder redutor
ATP
NADPH
Digestão dos carboidratos, proteínas e lipídios
Muitos órgãos gastrointestinais contribuem para a 
digestão dos alimentos;
Polímeros monômeros absorção
sangue
Devlin
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Funções dos órgãos na digestão e absorção
http://www.cristina.prof.ufsc.br/sm_2005_2_med7002.htm
Amilase salivar e 
digestão de amido
Amilase salivar e 
digestão de amido
Ação do suco 
gástrico
Pepsinas fazem a 
digestão de 
proteínas
Ação do suco 
gástrico
Pepsinas fazem a 
digestão de 
proteínas
Produção de bile 
e metabolismo de 
lipídios
Produção de bile 
e metabolismo de 
lipídios
Digestão e absorção 
de nutrientes 
Digestão e absorção 
de nutrientes 
Quebra mecânicaQuebra mecânica
Digestão e absorção de proteínas
 A digestão das proteínas inicia-se no estômago.
Pepsinas catalisam digestão gástrica de proteínas
O suco gástrico é constituído por HCl, pH < 2 e
proteases da família da pepsina.
Proteína fragmentos peptídicos grandes 
aminoácidos livres
Fase 
pancreática 
da digestão 
de proteínas
 As proteases são especificas aos radicais dos
aminoácidos adjacente a ligação peptídica suscetível;
Tripsina = Arg e Lys
l
Quimiotripsina = Trp, Tyr, Phe, Met e Leu
Elastase = Ala, Gly e Ser
 Proteases pancreáticas são liberadas como zimogênios
(mediadas pela colecistocinina e secretina) e ativados
na luz intestinal;
Digestão e absorção de proteínas
23/10/2017
4
 A superfície do intestino delgado contem aminopeptídases
(exopeptídases que clivam no resíduo N-terminal);
 Os aminoácidos livres são absorvidos pelo epitélio 
intestinal.
Digestão e absorção de proteínas Digestão e absorção de Carboidratos
Carboidratos da dieta fornecem uma parte importante das 
necessidade calóricas diárias;
 Existe pouco monossacarídeo livre na dieta de origem 
animal e vegetal;
 Nos principais sítios de digestão (boca e luz intestinal) 
ocorre a hidrólise pelas glicosidases (dissacaridases e 
endoglicosidases);
 Os carboidratos são os únicos componentes da dieta cuja 
digestão inicia na boca (ptialina/ alfa-amilase salivar) ;
Glicogênio e amido = ligações glicosidicas alfa1,6 e alfa1,4
Celulose e quitina = ligações glicosidicas beta1,4
Digestão e absorção de Carboidratos
Carboidrato Fonte típica
Amilopectina Batatas, arroz, milho, pão
Amilose Batatas, arroz, milho, pão
Sacarose Açúcar da cana, sobremesas
Trealose Cogumelos jovens
Lactose Leite e derivados
Frutose Frutas, mel
Glicose Frutas, mel
Rafinose Sementes de leguminosas
 As glicosidases são normalmente especificas para a 
estrutura e configuração do carboidrato.
 A digestão dos carboidratos cessa no estômago (inativação 
da  - amilase salivar) e recomeça no lúmen duodenal 
terminando no epitélio do intestino delgado (alfa-amilase 
pancreática, oligossacarídases e dissacarídases).
Digestão e absorção de Carboidratos
Maltase
MaltoseAmilase Sacarose Lactose
Sacarase Lactase
Dissacarídeos
Polissacarídeos
Digestão e absorção de Carboidratos
Maltotriose Dextrina limite
Maltose Glicose
Amilopectina : ação da  - amilase salivar e pancreática
Digestão e absorção de Lipídios
 Início no estômago (pequenas quantidades) com lipase 
lingual e lipase gástrica. 
 Hidrólise estomacal é lenta e pouco eficiente pela não 
emulsificação lipídica, os lipídios progridem 
praticamente intactos até o intestino delgado
23/10/2017
5
 Pela ação entero-endócrina (colecistocinina) ocorre a 
contração da vesícula biliar  liberação de agente 
emulsificantes (sais biliares)
 Degradação efetiva por enzimas pancreáticas: 
1.Lipase pancreática: retiram preferencialmente os ácidos 
graxos dos TGs, gerando monoacilglicerol e ácido graxo 
livre; 
2.Colesterol esterase: degrada ésteres de colesterol em 
colesterol livre + ácido graxo 
Digestão e absorção de Lipídios
 Produtos primários da degradação+ sais biliares = 
micelas solúveis no lúmen intestinal, as quais são 
absorvidas na `borda de escova´ dos enterócitos.
Obs.: Ácidos graxos de cadeia média e curta não 
requerem as micelas para a absorção.
Digestão e absorção de Lipídios
1- Por que os organismos vivos precisam de Energia?
2- Como os organismos vivos obtêm Energia ?
3- Quais substâncias oxidáveis utilizadas pelos seres 
humanos estão nos alimentos? O que pode ser obtido da 
oxidação dos alimentos?
4- O que significa AMP, ADP e ATP?
5- Explique o que é metabolismo, catabolismo e anabolismo.
6- Quais unidades constituintes são possíveis de obter a partir 
dos macronutrientes (caboidratos, lipídios e proteínas) ?
7- Cite os órgãos que participam na digestão e absorção dos 
carboidratos lipídios e proteínas, e quais as suas funções?
8- Em que locais são iniciados e onde terminam os processos 
digestivos dos caboidratos e dos lipídios?
ESTUDO DIRIGIDO